2019年5月，金江站在甘肃民勤红沙岗的戈壁上，找设备该装在哪儿。一眼望去，别说人，连棵树都看不见，没草没路，一双黑皮鞋很快糊满了黄沙。

如今这片地方运行着一座2兆瓦的钍基熔盐实验堆，它是目前全球唯一实现钍燃料入堆并稳定运行的熔盐堆。它不并网、不发电，个头也不大，却格外受人看重。它烧钍不烧铀，给堆芯降温也用不着一滴水。

一个实验用的小堆，凭什么叫再创世界第一？它的意义有多大？

美国搁下的路，在戈壁上走通了

熔盐堆最早并不是中国造的。上世纪60年代，美国橡树岭国家实验室建成了熔盐实验堆MSRE。

它1965年实现自持核反应，1968年成了历史上头一个拿铀-233当燃料的反应堆，前后攒下1.3万多小时的运行数据。到了1973年，这个项目被正式叫停。

当时正是冷战，美国优先发展的是可产出武器级材料的快堆，熔盐堆因为战略选择被放到了一边。再加上经费上的考量，这条路就被搁下了。

美国是在战略上不要它，并没有证明这项技术走不通。中国也碰过这条路。1971年，上海的“728工程”建成过一座零功率冷态熔盐堆，并且达到了临界。

可那时候的科技、工业和经济家底撑不起后面的工程，只好转去建轻水堆。原理摸到了，往前走却没有路可走。

再起步已经是40年后。2011年，中国科学院启动先导专项，由上海应物所牵头组队，奔着钍基熔盐堆去。2017年选址定在民勤，团队从上海到西北来回奔波，跨度2000公里，像候鸟一样往返。不少人一年离家200多天，最多的有300多天。

占地千亩的园区里，新建的生活设施只有一间食堂。成果是一步一步熬出来的。2023年10月11日11点08分，实验堆首次临界，核裂变链式反应稳稳启动。2024年6月17日10点12分，实验堆首次满功率运行。

同年10月，团队往堆里加了钍。2025年11月，堆内首次实现钍铀核燃料转换，国际上第一次拿到了钍进入熔盐堆运行之后的实验数据。“世界第一”就落在这几步上。

熔盐堆美国早就建过，可是让钍真正进入熔盐堆、堆一直稳定运转、钍还在里面变成能裂变的铀，眼下全世界只有民勤这一座做到了。

之所以叫“再创”，是因为在它之前，山东石岛湾已经有了世界首座具有第四代核电特征的高温气冷堆核电站。

美国半个世纪前搁下的路线，中国把它变成了一座真正运转的堆。从1971年到2011年，中间隔着的那几十年，补上的是工业底子。

铀九成靠买，钍攥在自己手里

堆烧起来了，那为什么偏偏要用钍？先看看铀这本账。中国的铀矿天生不富裕。矿床以中小规模为主，品位偏低，还常常和别的矿伴生在一起，开采成本高，产量也上不去。

2025年，国内天然铀自产只有1800吨，进口却达到2.62万吨，对外依存度超过九成。换成大白话，核电站每烧十份燃料，就有九份多得从国外买回来。进口的铀里，接近六成来自哈萨克斯坦一个国家，剩下的主要来自纳米比亚和乌兹别克斯坦。

货源这么集中，人家那边矿上出点状况，或者国际关系一紧张，咱们这边的核电就得跟着揪心。如今铀早已成了大国博弈桌上的筹码，核电机组又越建越多，这本账只会越来越沉。钍就是从这里切进来的。

钍-232自己不会裂变，吸收一个中子以后，经过两步衰变变成铀-233，铀-233能接着裂变，把链式反应维持下去。

熔盐堆把燃料直接溶进熔盐，随着熔盐循环流动，正好适合把这套转换跑起来。据测算，1吨钍裂变放出的能量，大约相当于200吨天然铀。钍在中国并不缺。

按中国工程院的口径，我国已查明的钍工业储量约28万吨（二氧化钍），居世界第二。另有媒体报道称，探明储量超过140万吨，占全球近四分之三。

两个数字差得远，是因为统计口径不同，前者只算已经查明、具备工业开采价值的部分。就按保守的28万吨算，再套上据测算的1比200，理论上折合的能量是几千万吨天然铀。

拿它跟一年两万多吨的进口量摆在一起，差着三个数量级。从理论上的能量到真正能入堆的燃料，中间还有很长的工程路要走，但这份家底就埋在自己的国土上。更有意思的是，这些钍过去一直被当成麻烦。

白云鄂博一地就占了已查明工业储量的77.3%，那里的钍和稀土伴生，开采稀土时会顺带出来，长期利用率是零。

2005年，14位院士联名呼吁保护这座矿，当时包钢尾矿坝里富集的钍折合氧化钍约10万吨，含钍废渣有35万吨，快把设计库存顶满了，对当地和黄河都构成放射性污染隐患。

熔盐堆能烧钍以后，同样一堆东西就换了身份，从尾矿坝里没人要的包袱，变成了可以指望的燃料。眼下尾矿里的钍回收才刚刚起步，但方向已经掉了个头：燃料命脉开始从别人手里往自己手里挪。

不喝一滴水的核能，敢往沙漠里走

有了燃料，还得看堆能建在哪里、安不安全。中国现有的核电站几乎全挤在东部沿海，主要就是因为水。传统核电机组耗水量大，一台百万千瓦级的常规核电机组，每小时要消耗数千吨冷却水，因此多选址沿海或靠近充足水源的地方。

西北那些缺水的地方，过去根本不敢考虑建核电。熔盐堆把这道门槛拆掉了。堆里循环的是熔融的氟化盐，在600到700℃下保持稳定的液态，它既装着燃料，又负责把热量带走，只在封闭回路里转圈，不需要外部水源补给。

民勤这片连树都长不起来的戈壁，正好成了它的落脚点。安全上的底气同样来自熔盐。整座堆在常压下运行，用不着高压容器，也就从根上去掉了压力过高引发爆炸的风险。

温度一旦升得太高，核反应会自然减弱，甚至自己停下来。反应堆建在地下，周围有完整的屏蔽，就算真出现泄漏，熔盐也会流进专用的安全设施，温度一降就凝固成块，跑不远。

环评报告做过测算，正常运行时周边公众受到的最大个人剂量，只占约束值的0.08%。核设施没有谁敢说零风险，但这个数字足够让附近的人睡个安稳觉。对西部来说，这扇门一打开，能连上的东西很多。

甘肃风多、光照足，风电和光伏发出的电常常用不完。核能可以和熔盐储能、高温制氢配在一起，武威正是照着“风光核氢储”多能互补的思路，在规划红沙岗这片园区。

还有一笔账同样关键。这座实验堆整体国产化率超过90%，关键核心设备100%国产，近百家科研院所、高校和企业参与研制和建设。

也就是说，从图纸到设备，没有哪个关键环节需要看别人的脸色，相关产业链的雏形也已经搭了起来。

实验堆只是三步走里的第一步。第二步是10MWe的小型模块化研究堆，按计划2025年在武威动工，目标是2029年首次临界。

第三步的目标是在2035年左右建成百兆瓦级示范堆，并网发电。实验堆负责把路探明白，真正往电网里送电的，是后面的示范堆。所以，它的意义有多大？

燃料不用再九成看别人脸色，核能也不用再死守着海边。中国手里多了一条从燃料到选址都由自己做主的核能路线，而这条路线已经在一座真实运转的堆里验证过了。七年前，金江那双黑皮鞋在红沙岗沾满了黄沙。

如今在同一片戈壁的地下，熔盐在堆里一圈圈流动，钍在里面一点点变成铀-233。再创世界第一，说的就是眼前这座全世界独一份的堆。

参考资料：

全球唯一运行的钍基熔盐堆首次实现钍铀核燃料转换.科技日报

武威钍基熔盐堆相关成果入选2025年度"中国科学十大进展.新华网甘肃频道

含量丰富、获取成本低 中国核能科技实现从"铀"到"钍"颠覆性突破.央广网

中国将建造全球首座钍基熔盐堆核电站.界面新闻

小型模块化钍基熔盐堆研究设施环境影响报告书（选址阶段）.生态环境部.2012-02-28